不同改性方法对蛋白质溶解性的影响研究进展
不同改性方法对蛋白质溶解性的影响研究进展
蛋 白质产 品 由于 良好 的功能 特 性 和较 高 的营 养
级结 构 、 肽链 长度 和侧 链 基 团 , 从而 提 高蛋 白质 溶解
特性 已经 被 广 泛 的应 用 于 食 品行 业 , 来 改 善 食 品 用 的质 地 和 营养 等 。依 据 来 源 , 白质 产 品 可 分 为 植 蛋
生 了改变 , 得蛋 白质体 积缩 小 , 使 在溶 剂 中的可 压 缩 性 增 强 , 而 使 蛋 白 质 更 易 分 散 在 溶 剂 中 。 同样 从
Jm rk等 a ba 利用 2 H 0 k z的超 声 波探 头 处 理 乳 清
溶 解 性是 蛋 白质 主要 的功 能特 性之 一 , 重要 的是 , 解性 是 蛋 白质 生理 功 能特 性及 其他 加 工 更 溶
功 能特性 的前提 和 基础 。通过 对 蛋 白质 溶 解性 的物 理 、 生物 酶及 化 学改 性 3大类 改性 方 法进行 了分 类论述 ,
分析 了不 同改性 方 法对蛋 白质 溶解 性 的影响 。其 中, 理 方法介 绍 了微 波 、 声 波及 热 处理 等 方 法 ; 物 超 生物 酶 方 法介 绍 了木瓜 、 性 及胰 蛋 白酶等 处理 方 法 ; 学 方 法介 绍 了不 同活 性基 团的 改性 方法 。分 别 对各 种 改性 过 碱 化
用物 理方 法 、 物 酶 方 法 和化 学 方 法 改 变 蛋 白质 高 生
基 金项 目: 龙 江 省 科 技 计 划 ( B 8 4 1—0 ) 黑 G 0 B0 2 收 稿 日期 :00— 8—1 21 0 5 作 者 简介 : 为 聪 , ,9 5年 出 生 , 士 , 产 品加 工 与 储 藏 任 男 18 硕 农 通 讯作 者 : 建 军 , ,9 9年 出 生 , 教 授 , 物 蛋 白与 多 糖 的 程 男 16 副 植 综 合利 用
大豆蛋白改性的研究进展及其应用_翁燕霞
2013年第8期大豆蛋白改性的研究进展及其应用翁燕霞,叶泉莹,王庆佳(福建农林大学食品科学学院,福建福州350002)摘要:阐述大豆蛋白的组成及改性方法,包括物理改性、化学改性、酶改性和复合改性,并对其在工业中的应用进行介绍。
目前,国内外大豆蛋白市场发展空间远未饱和,有很大的发展空间。
关键词:大豆蛋白;功能特性;改性;应用中图分类号:O629.73文献标志码:Adoi:10.3969/jissn.1671-9646(X).2013.08.058ResearchProgressandApplicationoftheSoyProteinModificationWENYan-xia(CollegeofFoodScience,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou,Fujian350002,China)Abstract:Thecomponentsofsoyproteinandmodifiedmethodsaresummarized.Themodifiedmethodsincludephysicalmodification,chemicalmodification,enzymicmodificationandcompositemodification.Moreover,theapplicationsofmodifiedsoyproteininindustryareintroduced.Atthepresent,thesoyproteinhasabroadspacefordeveolpmentbecauseitsoverseasandhomemarketsarenotsaturated.Keywords:soyprotein;functionalproperties;modification;application收稿日期:2013-05-30作者简介:翁燕霞(1991—),女,福建人,本科,研究方向:大豆蛋白的改进。
可溶性大米蛋白粉的研究进展
基金项 目:安徽省科技攻关项 目 (1 13 2 4 ) 10 0 0 19 ;合肥工业 大学科学研究发展基金 (0 0 G J0 4 。 2 1 H X 0 2 ) 作者简介 :陈晓燕 ( 7 一 ) 1 9 9 ,女,浙江人 , 硕士 , 工程师,研究方 向: 食品科学专业大型仪器分析检测 。E m i w p x yho o 一 。 - a :sscy ao. r l @ cn
化 学 改 性 主 要 是通 过在 蛋 白质 中引 入 各 种 功 能
基 团 ,如 亲 水 亲油 基 团 、带 负 电荷 基 团 、二 硫 基 团 等 ,利 用 蛋 白质侧 链 上 的 某 些基 团 的化 学 活 性 ,改 物 理 改性 是 指 通 过 机 械 处 理 、冷 冻 、挤 压 、磁 善蛋 白质 的 结构 、疏 水 性 和 静 电荷 ,以达 到改 变 蛋
可 溶 性 大 米 蛋 白粉 的研 究进 展
陈晓燕 ,郑 志 ,韩 卓 ,李延红
( 合肥工业大学 生物与食 品工程学院 ,安徽 合肥 20 0 ) 3 0 9
摘 要 :大米蛋 白是一种营养价值极 高的蛋白质 ,且具有低过敏性 的特点 ,但 目前 大米蛋 白提取物 的溶解性很差 ,限 制了其在食品中的应用。综述了物理改 性 、化学改性和酶法改性 3 种改性方 法 ,分析了其研究重点 ,为大米 蛋 白的 改性研 究提供 了理论参考。 关键词 :大米蛋 白;改性 ;研 究进展
a n y tcm o i c t n tc n l g , a ly e y r s a e ed nd e z mai df ai e h o o i o y na s ske e e r h f ls, a d pr vd st e t o y rf r n ef rrc oen. i n o i e h he r ee e c o epr ti i
蛋白质物理改性的研究进展
蛋白质物理改性的研究进展一、内容概览随着科学技术的不断发展,蛋白质物理改性已经成为了研究的热点领域之一。
蛋白质物理改性是指通过物理手段改变蛋白质的结构和性质,从而提高其生物活性、稳定性以及应用性能的一种技术。
本文将对蛋白质物理改性的研究进展进行综述,重点介绍近年来在蛋白质结构解析、表面修饰、折叠工程、分子对接等方面的最新研究成果。
首先我们将对蛋白质结构解析技术的进展进行概述,随着高分辨率成像技术的发展,如X射线晶体学、核磁共振等方法的应用,人们对蛋白质结构的了解越来越深入。
此外新兴的高通量技术如单细胞测序和蛋白质组学也为蛋白质结构解析提供了新的途径。
其次我们将探讨蛋白质表面修饰技术的发展,表面修饰是一种常用的蛋白质物理改性方法,可以通过添加化学基团或改变蛋白质表面的疏水性来实现。
近年来基于酶法的低成本、高效率的表面修饰技术逐渐受到关注,并在药物传递、生物传感器等领域取得了重要突破。
接下来我们将介绍蛋白质折叠工程技术的发展,折叠是蛋白质合成过程中的关键步骤,也是影响蛋白质功能的重要因素。
通过基因编辑技术,研究人员已经成功地实现了对某些关键氨基酸序列的精确操控,从而促进了折叠过程的优化。
此外基于计算生物学的方法也在折叠设计中发挥着越来越重要的作用。
我们将讨论蛋白质分子对接技术的发展及其在药物研发中的应用。
分子对接是一种模拟蛋白质与配体相互作用的过程,旨在预测药物分子与目标蛋白之间的结合模式。
近年来基于机器学习和人工智能的方法使得分子对接更加高效和准确,为新药研发提供了有力支持。
蛋白质物理改性技术在生物医学领域具有广泛的应用前景,通过对蛋白质结构解析、表面修饰、折叠工程和分子对接等方面的研究进展进行梳理,我们可以更好地理解这些技术的原理和应用价值,为未来的研究和实践奠定基础。
1. 蛋白质物理改性的研究背景和意义;蛋白质物理改性是一种通过物理手段改变蛋白质结构和功能的方法,它在生物医学、食品工业、材料科学等领域具有广泛的应用前景。
不同改性大豆分离蛋白乳化性比较研究
及 酶复 合改性 等方法 处理 S I , P 力求探 讨 出新 的既
安全 又高效 的提高 S I 化性和乳 化稳定性 的方法 , P乳 并深入讨论大豆蛋 白改性 的机理 ,为大豆蛋 白的深加
基金项 目: 河南省 教育厅 自然科学研 究项 目‘大豆分离 蛋 白复合 改
上海新 嘉 电子有 限公 司 ; 气体 流 量计 : 北京 六一 仪器
K e r s:n t g n; eo r n gu n s s yp t i oae; mu sfc t np p ry y wo d i r e mir ta s l mi a e;o r en i l t e li a i r e t o o s i o o
开发和利用大豆是当今食 品工业 中一个重要 的研 究领域 ,大豆蛋 白的改性更是 当今研究 的前沿课题之
MT a i e a a b 1%. 2%. hntem d ctnmeh ns a i usda e ieet G w s g r hnt t 9 hh t h y 4 T e o i a o ca i w sds s t df rn h f i m c e fr
m d e- P eenpce e l t nmc soe o i d S 1 r set b t e r i cp . i f w i d h eco y o r
摘 要 : 用 氮 气 水浴 加 热 、 生物 谷 氨 酰 转 氨 酶 ( T 以及 二 者 复合 改 性 大 豆 分 离蛋 白( P)3种 处 理 结 果 比 较 利 微 M G) S I,
发现 , 氮气水浴加热 改性 S I P 的乳化性有所增加 , 比对照提 高了 7 . 2%, 氮气水浴加热改性 S I M G改性的乳化性 P和 T 稳定性显著增加 。 分别比对照提高 了9 %、2%, 1 4 并经电镜观察改性 S I P 微观 结构 , 探讨 了 S I P 改性机理 。
食品工程中的蛋白质功能性改性研究与应用
食品工程中的蛋白质功能性改性研究与应用食品工程中的蛋白质功能性改性研究与应用蛋白质是生物体中最重要的营养成分之一,对于人体的生长发育、免疫功能和代谢调节起着至关重要的作用。
然而,蛋白质在食品加工过程中常常受到诸多因素的影响,如热处理、酸碱性、氧化等,导致其功能性下降或失活。
因此,研究蛋白质的功能性改性已成为食品工程领域的重要课题之一。
蛋白质的功能性主要包括胶凝性、乳化性、发泡性、稳定性等,在食品加工中起到重要的作用。
目前,一些研究通过改变蛋白质的结构和性质,以提高其功能性和稳定性。
常见的蛋白质功能性改性方法包括酶法、物理法和化学法等。
下面将介绍其中几种常见的方法及其应用。
酶法改性:酶法改性是利用特定的酶对蛋白质进行酶解、交联、脱磷酸化等处理,从而改变其结构和性质。
例如,利用蛋白酶对鱼肉蛋白进行酶解处理,可以提高其胶凝性和乳化性,改善鱼肉制品的质地和口感。
物理法改性:物理法改性是通过物理手段改变蛋白质的结构和性质。
常见的物理法包括高压处理、超声波处理、微波处理等。
例如,利用高压处理可以改善蛋白质的溶解性和胶凝性,提高食品的质地和稳定性。
化学法改性:化学法改性是通过化学反应改变蛋白质的结构和性质。
常见的化学法包括酸碱处理、醛基化、酯化等。
例如,利用酸碱处理可以改变蛋白质的异构结构,增强其胶凝性和稳定性。
蛋白质功能性改性的研究与应用已取得了很多成果。
一方面,功能性改性可以提高蛋白质在食品制造过程中的稳定性和质量;另一方面,蛋白质功能性改性也为食品创新提供了新的思路和方法。
以乳化性改性为例,乳化性是蛋白质常见的功能之一,对于食品的质地和口感起到重要的作用。
研究发现,通过改变蛋白质的结构和性质,可以提高其乳化性能。
例如,利用酶法改性可以增加蛋白质的亲水性,使其更易于乳化;利用物理法改性可以增加蛋白质的分子量和稳定性,提高乳化性能。
在实际应用中,蛋白质功能性改性已广泛应用于食品行业。
例如,利用改性蛋白质可以制备出更加稳定的乳化液,用于制作乳饮料、酱料等;利用改性蛋白质可以增加食品的黏度和质地,用于制作肉制品、面制品等。
研究酶改性技术对食品中蛋白质结构的改变
研究酶改性技术对食品中蛋白质结构的改变酶改性技术是一种广泛应用于食品工业的技术,通过对蛋白质进行化学或生物学改变,以改善食品的质地、口感和营养价值。
在食品加工过程中,酶改性技术已经被证明是一种有效的方法,可以改变食品中蛋白质的结构,从而提高其功能性和稳定性。
蛋白质是构成食品的重要组成部分,也是人体生长发育和维持正常生理功能所必需的营养物质。
在食品加工过程中,蛋白质的结构可能会发生变化,导致食品的品质下降。
酶改性技术能够通过改变蛋白质的结构,使其在加工和储存过程中更加稳定,从而提高食品的品质和营养价值。
在酶改性技术中,最常用的酶包括蛋白酶、酶解脂肪酶和多糖酶等。
这些酶可以通过特定的条件和方法,对食品中的蛋白质进行特定的作用,从而改变其结构和性质。
例如,蛋白酶可以裂解蛋白质的肽键,使其分子量降低,从而改善食品的口感和可溶性;酶解脂肪酶可以降解食品中的脂肪,改善其保存稳定性;多糖酶可以降解食品中的多糖,增加其可溶性和稳定性。
通过酶改性技术,可以实现对食品中蛋白质结构的有针对性调控。
研究表明,酶改性技术可以改变食品中蛋白质的构象、功能性和组成,从而提高其加工性能和营养价值。
例如,酶改性技术可以使蛋白质在酸性条件下更加稳定,抑制氧化和失活反应;还可以改善蛋白质的抗氧化性和乳化性,增加食品的口感和口感。
此外,酶改性技术还可以改变食品中蛋白质的亲水性和疏水性,影响其在食品体系中的作用机制。
通过对蛋白质结构的改变,可以调控食品的黏度、流变性和口感,进而满足消费者对食品品质和口感的需求。
因此,酶改性技术对食品加工行业具有重要意义,可以帮助食品生产企业提高产品质量和竞争力。
然而,酶改性技术对食品中蛋白质结构的改变也存在一些挑战和限制。
首先,在酶改性技术的应用过程中,需要选择适当的酶种和工艺条件,以实现对蛋白质结构的有效调控。
此外,酶改性技术可能会导致蛋白质的部分失活或聚集,降低其功能性和生物活性。
因此,在使用酶改性技术时,需要综合考虑蛋白质的结构和性质,以避免不必要的损失和影响。
大豆蛋白改性技术研究进展
道大豆蛋 白还可 以作 为一种新 型原料 应用于化工
业 。但 是 , 天然 的 大豆 蛋 白很 难 同时 满 足 工 业加 工
中对蛋 白质功能特性 的不同需求 , 需要利用蛋 白质
的改性 技术 , 产 出功 能 特 性 各 异 的专 用 大 豆 蛋 白 生 系列 产 品… 。本 文 主 要 综 述 了近 年 来 大 豆 蛋 白的
油脂 开发
粮 食 科 第l卷 2 1 第5 油 品 技 9 0年 1 期
大 豆 蛋 白改 性 技 术 研 究 进 展
张涛 , 魏安池 , 刘若瑜
( 河南工业大学 粮油食品学院, 河南郑州 4 05 ) 502
摘 要 : 述 了大豆蛋 白的改性技 术研 究进展 , 概 包括 物 理 、 学和 生物 等技 术。物 理 改性 和酶 法 改 化
Ab t ac Th r s a c r g e s f t e s y pr ti d fc to e hn l g s u s r t: e e e r h p o r s o h o oe n mo i a in t c oo i y wa s mma ie i c u i g rz d, n l d n p y i a , he c n i lg c t o s The p y ia n il gc lme h d e s f ra d p a n i h sc l c mia a d b o o ia meh d . l l h sc la d b oo ia t o sa a e n ly a m— r p ra tr l n f o nd s ̄ whi h he c lme h dsa e man y a p id i r d c n ft e n w h m— o tn oe i o d i u t l t e c mia t o r il p le n p o u i g o h e c e e ia t ra . dfc to mp o e h u c ina r p ri so o r t i n x a d h i p lc to c lmae i Mo i ai n i r v s t e f n to l p o e te fs y p oe n a d e p n s t era p i ai n 1 i r n e i n u ti s a g n i d sre .
不同加工方法对食品中蛋白质的影响
57河南科技2011.03下不同加工方法对食品中蛋白质的影响沈阳师范大学工程技术学院 王新艳聚集,而部分蛋白质变性可以使泡沫变得更稳定。
二、化学因素引起的变化食品蛋白质在大批生产过程中常常需要进行一定的处理,其目的在于改善食品的质地和风味,破坏微生物、酶、毒素、蛋白质水解抑制物或者蛋白质的浓缩物等。
通常采用的化学方式有碱处理、氧化处理等。
1. 碱处理下的变化。
对食品进行碱处理,尤其是与热处理同时进行时,对蛋白质的营养价值影响很大。
蛋白质的碱处理通常是在40~80℃的温度下,将蛋白质在0.1~0.4N 的NaOH 溶液中浸泡数小时,经碱处理后,发生很多变化,生成各种新的氨基酸。
能引起变化的氨基酸有赖氨酸、丝氨酸、胱氨酸和精氨酸。
2. 氧化处理下的变化。
有时利用过氧化氢、过氧化乙酸和过氧化甲酰作为冷灭菌剂和漂白剂。
如,用于无菌包装系统,面粉、乳清粉、鱼浓缩蛋白的漂白等,在此过程中,可引起蛋白质发生氧化变化。
蛋白质残基和氨基酸被氧化一般比较复杂,对氧化反应最敏感的氨基酸是含硫氨基酸(如蛋氨酸、半胱氨酸、胱氨酸)和色氨酸。
蛋白质氧化反应的发生,可导致蛋白质营养价值降低,甚至还会产生有害物质。
三、酶处理下的变化酶法处理是当前蛋白质改性的研究重点,与物理处理和化学处理相比,酶法具有酶促反应速度快、条件温和、专一性强、无氨基酸破坏或消旋现象、原料中有效成分保存完全、无副产物和有害物质产生、无环境污染,以及酶解作用过程可控等特点。
蛋白质酶法改性是改造蛋白质、实现蛋白质功能多样化、改善蛋白质功能性和拓宽其应用范围的一种有效方法。
目前采用的方法有酶水解方法和酶合成法,以酶解法为主。
酶解处理是利用蛋白酶的内切作用及外切作用,将蛋白质分子降解成肽类以及更小的氨基酸分子的过程,其产物的理化特性较原始蛋白有所改变。
蛋白质经酶解后,分子量变小,很多可电离的氨基和羧基随着水解暴露出来。
它们改变了蛋白质表面的电荷分布,使得等电点偏移,蛋白质在原来的等电点处带上正电荷或负电荷,分子中表面亲水性残基的数量远高于疏水性残基的数量,带点的氨基酸残基的静电排斥和水合作用促进了蛋白质的溶解。
醇法大豆浓缩蛋白的改性技术研究进展.doc
醇法大豆浓缩蛋白的改性技术研究进展xxx(武汉轻工大学食品科学与工程学院食工xxx班xxx)摘要:本文概括了醇法大豆浓缩蛋白的各种改性方法,通过对各种方法的作用机理进行分析,比较各个方法的优劣,以供大豆浓缩蛋白工业化借鉴。
关键词:醇法大豆浓缩蛋白;改性1.前言醇法大豆浓缩蛋白是以含水酒精淋洗低温脱脂豆粕,除去豆粕中的可溶性杂质而制得的大豆蛋白制品。
醇法大豆浓缩蛋白制备工艺简单,无环境污染,且生产的大豆浓缩蛋白具有高蛋白、低脂肪、高纤维等优点,是优质的蛋白质来源。
但是由于醇法大豆浓缩蛋白在加工过程中蛋白质与乙醇作用发生变性,蛋白质分子结构改变,氮溶解指数大大降低,造成在食品中的应用受到限制。
不过研究发现,经过改性可以提高其功能特性,因此醇法大豆浓缩蛋白的改性技术得到管饭的研究,其改性方法多种多样且各有千秋。
在此本文对国内外醇法大豆浓缩蛋白的应用现状和改性技术做出了整理和归纳。
2.醇法大豆浓缩蛋白的功能性及应用现状大豆浓缩蛋白的功能性概括起来主要有十个方面:乳化性、吸油性、吸水性与保水性、凝胶性、溶解性、起泡性、被膜性、黏结性、调色性、附着性[1]。
针对其应用领域不同,对大豆浓缩蛋白进行改性,使其具有不同的功能,在食品中发挥不同的作用。
分析发达国家大豆蛋白生产应用,浓缩蛋白、分离蛋白、组织蛋白三足鼎立,其中尤以浓缩蛋白所占市场份额最大,在此之中又以醇法大豆浓缩蛋白占据94%的绝对主导地位。
按照食品加工的需求,开发出数十种大豆蛋白制品,广泛应用与各类食品中[2]。
3.醇法大豆浓缩蛋白的改性方法大豆蛋白的功能性取决于蛋白质在液—液界面和气—液界面的吸附性质,而蛋白质吸附性质的强度主要受四个方面的影响:蛋白质的结构特性,如分子大小、形状、柔韧性、表面电荷、疏水性和溶解性;被吸附蛋白质层的特性,如厚度、流变学特性、静电荷及其分布、水合程度等;溶液状况,如pH、离子强度、温度等;加工过程的有关参数,如剪切力、温度、相的组成及粘性、液滴大小等[3]。
玉米醇溶蛋白改性及食品中的应用研究进展
70·FOOD INDUSTRY调查 研究 张京京 任重远 吉林化工学院生物与食品工程学院玉米醇溶蛋白改性及食品中的应用研究进展辅助法、超声波辅助法以及酶法辅助糖基化的方法对蛋白进行改性。
玉米醇溶蛋白的应用可食性包装、保鲜膜。
玉米醇溶蛋白具有良好的成膜性和黏接性,因此玉米醇溶蛋白成膜性能在食品工业中研究较多也较为详细。
将玉米醇溶蛋作为包衣剂保鲜猕猴桃,有可以效延长其保存期; Ghanbarzadeh等分别以果糖,半乳糖和葡萄糖作为增塑剂玉米醇溶蛋白溶液进行增塑改性,获得了(zein-resin)增塑改性膜。
由于玉米醇溶蛋白来源于食品原料,具有安全、环保等优势,其成膜性能在食品工业中的应用具有广阔的前景。
制备小分子功能肽。
以玉米醇溶蛋白为原料制备小分子功能肽也成为近年来的研究热点。
玉米醇溶蛋白活性多肽具有改善乙醇代谢、降低胆固醇、抗肿瘤等功能性质。
李鸿梅等等利用AU蛋白酶制备玉米醇溶蛋白肽,并获得了抗氧化活性较强的组分。
李升福等将玉米蛋白水解,并制备了玉米肽酸奶和玉米肽灌肠等食品,具有独特的风味和口感。
无麸质食品。
目前无麸质食品成为当下的研究热点。
玉米醇溶蛋白可替代面粉中的面筋蛋白,与淀粉混合制作面包、披萨等无麸质食品。
国外对此的研究报道较多。
但玉米醇溶蛋白制作无麸质面包的缺点是其烘焙性能较差,因此许多学者致力于通过改性以及复合其它物质的方法提升其烘焙性能。
其他。
玉米醇溶蛋白可替代口香糖胶基,具有可降解、无污染营养安全等优点玉米醇溶蛋白是良好的缓释材料,玉米醇溶蛋白膜作为药物成膜剂已被制成微球结构用来运输胰岛素、乳酸菌素等。
展望玉米醇溶蛋白作为玉米深加工产业的副产品,具有性质独特、来源丰富、无毒副作用等优势,在工业上有很好的应用前景,特别是在食品加工领域。
但由于玉米醇溶蛋白提取和纯化的成本过高,且提取过程中容易引入有毒的有机物,因此又限制了其在食品加工领域的应用。
目前迫切需要解决的问题就是改进玉米醇溶蛋白的纯化方法,并通过改性优化其生理性能,这对进一步开发和利用玉米醇溶蛋白具有重要意义,同时也将带来巨大的社会和经济效益。
复合改性对谷朊粉溶解性的影响研究_唐小君
1.4.2 超 声 波 作 用 下 底 物 浓 度 的 确 定
在磁力 搅 拌 器 作 用 下,调 节 pH8.5,添 加 质 量 分 数 0.8%的碱 性 蛋 白 酶,在 超 声 波 功 率 210 W,在 50、 55、60、65、70℃ 不 同 温 度 下 分 别 酶 解 反 应1h,灭 酶 , 测定溶解度和水解度。
调至中性的 甲 醛 溶 液 20 ml,记 录 将 其 pH 值 滴 至 分数0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2% 的 碱 性 蛋 白
9.2时所 消 耗 的 0.1 mol/L NaOH 标 准 溶 液 的 体 酶,在210 W 超声波作用下控制温度 60℃水解1h,
积,计算游离氨基酸的含量,单位为 g/ml。
V0 为空白耗用氢氧 化 钠 标 准 溶 液 毫 升 数,ml;N 为 氢氧 化 钠 标 准 溶 液 浓 度,mol/L;0.014 为 1 ml 1 mol/L氢 氧 化 钠 相 当 于 氮 的 质 量 ,g。 1.4 超声作用下 碱 性 蛋 白 酶 水 解 条 件 和 溶 解 度 的
研究
1.4.1 超 声 波 功 率 的 确 定
目前对谷朊 粉 改 性 的 方 法 较 多,各 有 利 弊。 其 中 物 理 法 是 利 用 热 、电 、磁 机 械 能 等 物 理 作 用 形 式 对 蛋 白 质 的 功 能 特 性 加 以 改 善 的 方 法 ,具 有 设 备 简 易 、 费用低、无毒副作用 以 及 对 产 品 营 养 性 质 影 响 较 小 等特点;采用酶法 改 性,使 酶 促 反 应 速 度 快,专 一 性 强 ,条 件 温 和 ,能 耗 很 低 ,反 应 效 率 较 高 ,在 低 加 酶 量 下也能产生显著效 果,而 且 蛋 白 质 的 异 构 化 和 氨 基 酸损失大为减少。 因 此,酶 法 改 性 受 到 大 家 的 普 遍 重视,在食品加 工 中 得 到 广 泛 的 应 用。 本 研 究 根 据 酶和物理法对谷朊粉改性的优点旨在探索碱性蛋白 酶和超声波相结合的方法对改善谷朊粉溶解性的效 果进行研究,为拓宽 谷 朊 粉 应 用 范 围 和 深 加 工 提 供 参考。
酶法改性食品蛋白质的研究进展
早在 17 9 4年 ,K e e 研 究 了蛋 白酶和链 霉 蛋 白 酶水 ul r d
氨基 酸 的共价 化合 作用 使得 蛋 白质发 生 乙酰化作 用或 琥 珀 酸化 作 用 ,通 过 反 应取 代 蛋 白质 的 8 氨基 基 团 ,改变 蛋 一 白质 的空 间结 构从 而改变 蛋 白质溶 解特 性 。但 是 在改变 蛋
白质溶 解特 性 的 同时 ,也 会影 响蛋 白质 的功 能特性 。由于
解清 蛋 白后其 功 能特 性 的变 化 。通 过 对水 解 反 应 的控 制 ,
很 大 程度 上提 高蛋 白质 的功 能特 性 ,但 是 其机理 目前还 不
是 很 明确 。根据 蛋 白质最 终水 解产 物 的分 子量 ,可 以将 水 解 分 为轻度 水解 、中度水 解和 深度 水解 。 蛋 白质 的深度 水 解最 大 的问题 在 于存 在 腥昧 。腥 昧 的
蔡 丽丽 了酶法改性蛋 白质后 其功能特性 发生 的变化 ,包括 溶解性 、持 水性 、凝 胶性 、 摘
乳化 性 ,并 介 绍 了蛋 白质 结 构 与 其 功 能特 性 关 系 的研 究 进展 。
【 关键 词 】蛋 白质 ;酶 法改性 ;功能特性
适 当的肽 。
1 酶 法改 性
酶法 改性是 利用 蛋 白酶 在温 和的条 件下催 化 水解 蛋 白
食 品级的 蛋 白酶来 源包 括动 物体 、微 生物 、茵 类 和植
物 体 ,不 同的 酶 ,其 催化 的最 适条 件 以及对 肽链 的 作用位 点 也不 尽 相 同。根据 酶 的专一 性 、反应 条件 和水 解程 度 的 不 同 ,可 以得到 多种 肽 ,最终 产物 可 能包括 低 分子 量 的小 肽 、高 分子 量 的大肽 以及 未水 解 的蛋 白 ,使 用膜 过滤 可 以 将 不 同分子 量 的肽分 开 。低 分 子量 的小 肽与 高分 子量 的大
大豆蛋白功能改性技术研究与应用
大豆蛋白功能改性技术研究与应用一、引言大豆蛋白是一种富含营养价值和功能性特点的食品成分。
然而,由于其蛋白质结构的特殊性,使其在食品加工中存在一些限制。
为了进一步提高大豆蛋白的功能性和应用范围,科学家们开展了大豆蛋白功能改性技术的研究。
二、大豆蛋白的结构和特性大豆蛋白是一种高分子复合物,由多种蛋白质组成。
其结构特点包括多肽链的交联、亲水性基团的分布以及次级结构的影响等。
这些特性决定了大豆蛋白的溶解性、乳化性以及凝胶形成能力等。
三、常见的大豆蛋白功能改性技术1. 酶法改性酶法改性是将酶作用于大豆蛋白,改变其分子结构和性质。
例如,蛋白酶可以降解大豆蛋白的长肽链,提高其溶解性和乳化性。
酶法改性不仅可以提高大豆蛋白的功能性,还能改善其口感和储存稳定性。
2. 酸碱处理酸碱处理是通过调节溶液的pH值,改变大豆蛋白的电荷性质。
酸性处理可以降低大豆蛋白的溶解性,并增加其凝胶形成能力。
碱性处理则可以提高大豆蛋白的溶解性和乳化性。
这种方法简单易行,对大豆蛋白的功能改性效果显著。
3. 热处理热处理是将大豆蛋白在高温下加热,改变其分子结构和功能性。
通过热变性、热交联等反应,可以显著提高大豆蛋白的凝胶形成能力和稳定性。
热处理技术在大豆蛋白的研究和应用中具有广泛的应用前景。
四、大豆蛋白功能改性技术的应用1. 食品工业大豆蛋白功能改性技术在食品工业中有着广泛的应用。
通过改变大豆蛋白的功能性,可以提高食品的质地、口感和储存稳定性。
例如,将经过酶法改性的大豆蛋白应用于食品加工中,可以提高乳化性和稳定性,改善乳制品的品质。
2. 医药健康大豆蛋白功能改性技术在医药健康领域也有着重要的应用。
通过改变大豆蛋白的溶解性和稳定性,可以制备出具有特定功能的医药载体。
例如,将经过酸碱处理的大豆蛋白应用于药物的包裹和缓释,可以提高药物的生物利用度和疗效。
3. 环境保护大豆蛋白功能改性技术还可以应用于环境保护领域。
通过改变大豆蛋白的溶解性和乳化性,可以制备出具有吸附能力的材料,用于水处理和废物处理。
转谷氨酰胺酶改性蛋白质的研究进展
图1 转谷氨酰胺酶催化机理化蛋白质形成聚合物的底物蛋白的构象有关,有包含有Glu和Lys残基子间都可以形成交联聚蛋白质的热力学相合性(Thermodynamic consistency)影响其交联反应。
热力学不相同则使蛋白不能在酶催化部位相互重叠,两两之间不能反应,例如亲水蛋白和疏水蛋白相斥也就引起热力学不相合[4]。
另外,蛋白质结构构象和Lys、Glu残基部位也影响异源聚合物的形成。
转谷氨酰胺酶作用底物选择性见表1。
近年来,一些科学家的研究也与基本吻合。
2001 年,唐传核等人用微生物转谷氨酰胺酶分别催化酪蛋白酸钠和乳清蛋白,结果表明,酪蛋酪蛋白、β-酪蛋白易被催化,酪蛋白不易被催化,乳清蛋白的乳球蛋白、а-乳白蛋白都能被催化,乳球蛋白更易受 MTG的催化[5]。
对乳清蛋白进行加热预处理,同时添加还原剂可明显提高 MTG 对乳清蛋白的催化活性。
2002 年 Han 等报道在预热情况下酪蛋白和乳清蛋白之间可以聚合,而 2002 年唐传核等人研究 TG 催化异源蛋白聚合机理,认为酪蛋白和乳清蛋白不能聚合[6];而大豆蛋白和乳清蛋白可以聚合,可见二者之间存在一定的矛盾。
对于大豆蛋白和酪蛋白之间能否聚合,至今还未有确凿的证据证实。
目前,研究者普遍认可转谷氨酰胺酶改性蛋白质的主要机制就是形成了异构肽键。
Sabine Lauber出经TG改性的脱脂乳蛋白形成的异构肽键基本全部是分子间异构肽键,因此即使少量的酪蛋白交联也会显著地改变乳蛋白的各种功能性质。
Norbert Raak等人提出异构肽键的含量和聚合度是酸酪蛋白凝胶增强的驱动器。
文章中将酪蛋白进行不同时间(1、2、3、8、20、24h)的TG酶以未加酶的酪蛋白为对照组,分别测肌纤维)则相反;而胸肌肌纤维则刚好相反。
腿肌纤维直径和胸肌纤维直径都与周龄有相关性,随着周龄的增加,鸡肉纤维的直径随之增加。
腿肌纤维密度和胸肌纤维密度则随随周龄的增加而下降。
参考文献[1]赵衍铜,马倩,柏明娜,等种优质肉鸡肌纤维特性与肉质关系的研[J].家畜生态学报,2012,33(1):43-46.表2 腿肌、胸肌肌纤维密度和直径周龄82479.6±712.27 ab 1509.4±145.79 aa 574.562106.3±285.2 abb 21.50±2.65ab 28.38±2.42aa 19.56 ±2.4723.75±1.94b4 石蜡切片 腿肌 HE 染色(10×10)。
蛋白质的改性论文
蛋白质的改性摘要:介绍蛋白质的功能特性,以及物理、化学、摘要介绍蛋白质的功能特性,以及物理、化学、酶法等各种改性方法及其对蛋白质功能特性和营养安全性的影响,展望蛋白质改性的应用前景。
0 前言蛋白质具有营养功能,添加到食品中可以有效地提高产品的营养价值,更重要的是蛋白质在食品中可以体现出不同的功能特性,影响食品的感官特性,而且对食品在制造、加工或保藏中的物理化学性质起着重要的作用。
因此蛋白质广泛用于食品加工的各个领域。
但是,不少天然蛋白质的这些特性尚不突出,不能满足现代食品开发与加工的需要,往往通过特定的方法来提高其功能特性,使其应用领域更广阔。
1 蛋白质的功能特性蛋白质的功能性质主要分三类:(l)水化性质,包括水吸收及保留、湿润性、溶胀、粘着性、分散性、溶解度和粘度。
由蛋白质肤链骨架上的极性基团与水分子发生水化作用。
(2)与蛋白质一蛋白质相互作用有关的性质,包括产生沉淀作用、凝胶作用和形成各种其它结构(如蛋白质面团和纤维)。
蛋白质分子受热舒展,内部的疏水基团暴露出来,通过疏水作用(高温能提高此类作用)、静电作用(通过ca和其它二价离子桥接的)、氢键(冷却能提高此类作用)或二硫交联形成空间网状结构。
(3)表面活性,包括表面张力、乳化作用和泡沫特征。
蛋白质结构中既有亲水基又有亲油基,能够吸附在油一水或空气一水界面上,一旦被界面吸附,蛋白质形成一层膜,可阻止小液滴或气泡聚集,有助于稳定乳化液和气泡。
这些功能特性在食品中常被应用。
(4)蛋白质的功能特性与其结构有关,即氨基酸组成、排列顺序、构象、分子的形状和大小、电荷分布以及分子内和分子间键的作用。
高比例的极性残基影响肤链间相互作用、水化作用、溶解性和表面活性,疏水性相互作用在蛋白质三级折叠中相当重要,它影响乳化作用、起泡性和风味结合能力。
带电氨基酸能增强静力相互作用,起到稳定球蛋白,结合水分的作用,以及水化作用、溶解度、凝胶作用和表面活性。
琉基(SH)能被氧化形成二硫键,硫醇和二硫化物的相互转化会影响流变性。
蛋白质表面改性方法研究
蛋白质表面改性方法研究摘要:蛋白质是生命体内一种重要的有机大分子,具有多种生理功能。
然而,由于蛋白质的特殊性质,其在应用过程中存在许多限制。
为了克服这些限制,研究人员一直在探索蛋白质表面改性方法。
本文将介绍几种常见的蛋白质表面改性方法,并比较它们的优缺点,以期为蛋白质的应用研究提供参考。
1. 化学改性方法1.1 交联改性交联改性是通过在蛋白质的表面引入交联剂,使蛋白质分子之间发生交联反应,从而增加蛋白质的稳定性和机械强度。
交联改性方法常用的交联剂有戊二醛、二胺和己二酸等。
这种方法可以提高蛋白质的耐热性和耐酸碱性,在生物医学领域中被广泛应用。
1.2 改性基团的引入通过在蛋白质表面引入新的基团,可以改变蛋白质的电荷、亲水性和亲油性,从而调控蛋白质的性质。
常用的引入方法有亚硫酸氢钠氧化法、亲核取代反应和辐照改性等。
这些方法可以用于改善蛋白质的稳定性、溶解性和胶凝性能,提高其在食品、医药和材料领域的应用。
2. 物理改性方法2.1 冻干改性冻干过程是将液态蛋白质通过冷冻和真空干燥的方式转变为干燥粉末,从而改变其结构和性质。
冻干改性可以提高蛋白质的稳定性,延长其保存期限,适用于制备药物载体和保健品等。
2.2 筛选改性筛选是一种将蛋白质与筛选介质接触,通过筛选介质上的物理和化学相互作用来改变蛋白质的性质的方法。
常用的筛选介质有纳米颗粒、离子交换树脂和大分子筛等。
这种方法可以改变蛋白质的尺寸、结构和电荷状态,拓展其在分离纯化和药物输送领域的应用。
3. 生物改性方法3.1 生物分子的结合将其他生物分子(如DNA、RNA、多肽等)与蛋白质结合,可以通过特异性相互作用改变蛋白质的性质。
这种生物改性方法可以用于改善蛋白质的溶解性、稳定性和抗生物活性。
目前,一些生物改性方法已经在制备药物和开发生物传感器等领域中得到了广泛应用。
3.2 蛋白质工程蛋白质工程是通过基因工程技术,对蛋白质的氨基酸序列进行修改和调整,从而改变其结构和功能。
复合改性对谷朊粉溶解性的影响研究
1h 。结 果表 明 , 该 条件 下 小麦 面筋 蛋 白的 溶 解 度 明 显提 高 , 解 度达 到 1. 6mg ml 在 溶 2 1 / 。
关键 词 : 朊 粉 ; 性 蛋 白酶 ; 声 波 ; 解 度 谷 碱 超 溶 中 图分 类 号 : 2 9; 2 1 2 TS 3 TS 0 . 1
中许 多功能性 质 的发 挥 , 高 谷 朊 粉 的溶 解 性 已成 提 为扩大 谷朊 粉应 用领域 的关 键l 。 _ 】 ]
1 材 料 与 方 法 11 材料 和试 剂 .
谷 朊 粉( 白质 质量 分 数 7 . 、水 分 质量 分 蛋 1 4/ 9 6
数 6 4 .7 %) ,市 售 ;碱 性 蛋 白 酶 (酶 活 力 2 0 ×1 U/ ) 德 国 Rubo公 司 ; 氧 化钠 、 酸 、 g, ii 氢 盐 双 氧水 、 甲醛 , 为分析 纯 。 均 来自文献 标 志码 : A
文章 编号 : 0 3 6 0 ( 0 2 0 —0 2 —0 1 0 — 2 2 2 1 )8 0 6 4
Ef e to o f c fc mpo n o ii a i n o o u i t f wh a l t n u d m d fc to n s l b l y o e tg u e i
圈
矧2。 搏铷 F料S 、 ’. LEI T NsEr E J CA 饲 N R - R D Y E D工 & U
复 合 改性 对 谷 朊 粉 溶解 性 的影 响研 究
唐 小君 , 梦琴 李
( 河南 农 业 大学 食 品科 学 技 术 学 院 , 南 郑 州 河 4 00 ) 5 0 2
摘 要 : 了提 高 小麦 面筋 蛋 白 的溶 解度 , 为 通过 超 声 波 功 率 、 物 浓 度 、 酶 量 、 底 加 温度 和 p 值 的正 交 实验 , 究 了 H 研 超 声 波一 法 复 合 改 性 小 麦 面 筋蛋 白 的反 应 条 件 。 以水 解 度 和 溶 解度 为评 价 指 标 , 定 了在 超 声 波 作 用 下 小 麦 面 酶 确 筋蛋 白 最佳 的酶 解 条 件 : 声 波 功 率2 0W , 朊 粉 质 量 分 数 8 , 酶 量 质 量 分数 0 6 , H9 0, 度 6 ℃ , 解 超 1 谷 加 .% p . 温 5 水
大豆蛋白改性及应用研究
大豆蛋白改性及应用研究大豆蛋白是由大豆中提取的一种优质蛋白质,具有丰富的氨基酸含量和营养价值。
然而,由于其在水中溶解度差、气味和口感不佳等特点,限制了其在食品加工中的应用。
因此,对大豆蛋白进行改性研究,以提高其溶解度、稳定性和功能性,是当前的研究热点之一。
大豆蛋白改性的方法有很多种,常用的包括酶解改性、酸碱改性、物理改性、化学改性等。
其中,酶解改性是目前应用最广泛的改性方法之一。
酶解改性通过在大豆蛋白中加入特定的酶,使其发生水解反应,并得到具有改性功能的产物。
通过酶解改性,可以调整大豆蛋白的分子结构和功能性质,从而改善其溶解度、乳化性、凝胶性等。
酶解改性可以通过改变酶的种类、酶解时间和酶解条件等来调控改性产物的性质。
比较常见的酶包括胰蛋白酶、胃蛋白酶和木质素酶等。
酶解时间和酶解条件可以影响酶解程度和产物的性质。
经过酶解改性的大豆蛋白可用于制作乳酸菌饮料、果冻、冷饮等食品,其中乳酸菌饮料中添加酶解改性的大豆蛋白可以提高其口感和稳定性。
此外,酸碱改性也是一种常用的大豆蛋白改性方法。
酸碱改性通过改变大豆蛋白的pH值,使其发生变性和溶解度的改变。
酸碱处理可以引起大豆蛋白的脱水、脱甲基化和部分水解等反应,从而改变其分子结构和功能性质。
通过酸碱改性,可以提高大豆蛋白的凝胶性、泡沫性、乳化性等。
物理改性是指通过物理方法来改变大豆蛋白的结构和性质。
比较常用的物理改性方法包括超声波处理、高压处理和电化学处理等。
这些方法可以通过改变大豆蛋白的物理状态和分子结构,进而改善其溶解度和稳定性。
物理改性还可以通过改变大豆蛋白的细胞结构和分子聚集状态,提高其乳化和凝胶性能。
化学改性是指通过化学方法来改变大豆蛋白的结构和性质。
常用的化学改性方法包括酯化、醚化、酰化、氨基化等。
通过化学改性,可以在大豆蛋白的分子中引入新的官能团,从而改变其溶解度和稳定性。
同时,化学改性还可以提高大豆蛋白的乳化和凝胶性能。
总的来说,大豆蛋白改性可以通过酶解改性、酸碱改性、物理改性和化学改性等方法来实现。
发酵过程中乳酸菌对黄豆蛋白改性的研究
发酵过程中乳酸菌对黄豆蛋白改性的研究发酵是一种广泛应用于食品加工和工业生产的过程,其在提高食品质量、改善口感以及增强食物营养价值等方面具有重要作用。
乳酸菌是常见的发酵菌种之一,通过其代谢产生的乳酸,具有一定的酸味,并能够对食品中的蛋白质进行改性。
本文将重点探讨乳酸菌在黄豆蛋白改性过程中的研究进展。
黄豆是一种常用的植物蛋白来源,其蛋白质含量高、营养丰富,但由于其特有的味道和口感等特点,限制了其在食品加工中的应用范围。
为了改善黄豆蛋白的特性,研究人员通过发酵手段引入了乳酸菌。
乳酸菌在黄豆蛋白发酵过程中产生的乳酸,不仅可以降低pH值,增强食品的酸味,还能够与黄豆蛋白中的氨基酸发生反应,改变其结构和功能。
首先,乳酸菌的发酵作用能够使黄豆蛋白中的大部分非架构性蛋白质发生水解,使得黄豆蛋白质更易于消化吸收,并提高其生物活性。
一些研究表明,经过乳酸发酵的黄豆蛋白中,游离氨基酸含量较高,其对人体的营养吸收具有显著的促进作用。
此外,乳酸发酵还能够降低黄豆蛋白中的抗营养因子含量,提高食品的可溶性,降低过敏原,使其更加适合不同人群的消费。
其次,乳酸菌产生的乳酸能够与黄豆蛋白中的氨基酸发生酸性水解反应,进一步改变黄豆蛋白的结构和性质。
通过乳酸发酵改性的黄豆蛋白质,常常具有更小的分子量、更好的溶解性、更高的可溶性纤维含量等特点,这些改性后的特性能够增加黄豆蛋白的功能特性,在食品加工和营养学上具有重要应用价值。
此外,乳酸菌在黄豆蛋白改性过程中还起到了保存作用。
乳酸作为一种有机酸,具有抑菌和抗菌的作用,能够有效地防止黄豆中的微生物污染,延长其保质期。
通过乳酸发酵黄豆蛋白,不仅提高了黄豆蛋白的营养价值,还能够保证其产品的质量和安全性。
然而,乳酸菌发酵改性黄豆蛋白的过程中也存在一些问题和挑战。
首先,乳酸菌发酵条件的控制对于黄豆蛋白改性的效果具有重要影响。
发酵温度、发酵时间、发酵菌株的选择等因素需要进一步研究和优化,以提高黄豆蛋白的改性效果和经济效益。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
关键词 改性 蛋白质 溶解性 中图分类号:TS201. 2 文献标识码:A 文章编号:1003 - 0174(2011)08 - 0123 - 06
蛋白质产品由于良好的功能特性和较高的营养 特性已经被 广 泛 的 应 用 于 食 品 行 业,用 来 改 善 食 品 的质地和 营 养 等。 依 据 来 源,蛋 白 质 产 品 可 分 为 植 物性蛋白质产品和动物性蛋白质产品。由于不同来 源蛋白质的 氨 基 酸 组 成 的 差 异,造 成 了 蛋 白 质 功 能 性的差异[1],其 中 溶 解 性 是 蛋 白 质 的 一 个 重 要 的 功 能特性。蛋白质的自身结构和溶液中的 pH 值、离子 强度以及 温 度 等 都 是 蛋 白 质 溶 解 性 重 要 的 影 响 因 素[2]。蛋白质的溶解性可表达为氮溶解指数( NSI) 和蛋白质分散指数( PDI) 2 种。
Choi 等[15]利用微波技术对大豆进行处理,结果 发现大豆细 胞 微 结 构 明 显 被 破 坏,能 明 显 的 提 高 可 溶性大豆蛋白的含量。经过微波处理过的鳕鱼可溶 性蛋白质,经 SDS - PAGE 分析发现分子质量明显降 低,较大分子质量的亚基消失,出现两条 20 ku 的新 条带,证明鳕 鱼 蛋 白 质 通 过 微 波 处 理 后 发 生 了 降 解 作用[16],使得鳕 鱼 可 溶 性 蛋 白 质 含 量 提 高。 微 波 造 成水分子激 烈 的 原 地 震 动,使 得 水 分 子 与 蛋 白 质 分 子相互碰撞 次 数 增 加,这 种 震 动 和 撞 击 造 成 了 大 量 的能量聚集,当 达 到 一 定 程 度 后 便 会 向 外 释 放 大 量 热[17]。由于微波的辐照和产生的大量热从而导致蛋 白质空间结构发生变化,蛋白质分子质量减小,亲水 性氨基酸残基大量暴露,溶剂化能力增强,蛋白质溶 解性提高。
超声波的瞬态空化作用使能量密度高度聚集, 故能在崩溃 瞬 间 作 用 产 生 高 压、高 温 等 一 系 列 极 端 物理效应[9],从而使蛋白质分子发生了结构的变化, 溶解性提高。利用超声波处理可较好的提高蛋白质 的溶解性。
研究证实,超 声 处 理 有 效 地 提 高 了 蛋 白 质 的 溶 解度,Wanlop Chanasattru 等[10]认为经超声波处理过 的球状蛋白 质,蛋 白 质 分 子 性 质 和 在 溶 剂 化 能 力 发 生了改变,使得蛋白质体积缩小,在溶剂中的可压缩 性增强,从 而 使 蛋 白 质 更 易 分 散 在 溶 剂 中。同 样 Jambrak 等[4 - 5]利用 20 kHz 的超声波探头处理乳清 蛋白和大豆 蛋 白 后,认 为 蛋 白 质 溶 解 性 明 显 提 高 的 原因是由 于 超 声 波 的 空 化 作 用 使 得 蛋 白 质 结 构 展 开,肽 健 断 裂,蛋 白 质 分 子 质 量 减 小,更 多 的 亲 水 性 氨基酸处在外层; 但 Chuan - He Tang 等[11]持相反的
2011 年 8 月 第 26 卷第 8 期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol. 26,No. 8 Aug. 2011
不同改性方法对蛋白质溶解性的影响研究进展
任为聪1 程建军1 张智宇1 赵伟华1 朱秀清2
( 东北农业大学食品学院1 ,哈尔滨 150030) ( 国家大豆工程技术研究中心2 ,哈尔滨 150030)
NSI = 水溶性氮 × 100% 样品中总氮
PDI = 水分散蛋白质 × 100% 样品中总蛋白质
大量的研究发现蛋白质的功能性与溶解性有着 密切的联系,通 过 蛋 白 质 的 溶 解 性 来 体 现 其 他 的 功 能性[1,3]。随着蛋白质溶解性的提高,蛋白质的凝胶 性、乳化性和发泡性都得到了相应的提高[4 - 8],因此 提高蛋白质的溶解性具有重要的意义。随着蛋白质 改性技术的 不 断 发 展 和 研 究 手 段 的 不 断 更 新,蛋 白 质改性的机 理 的 研 究 不 断 深 入,研 究 表 明 蛋 白 质 结 构的变化 直 接 影 响 蛋 白 质 的 溶 解 性。 现 在,通 常 采 用物理方法、生 物 酶 方 法 和 化 学 方 法 改 变 蛋 白 质 高
1. 4 静态超高压改性 食品的高 压 处 理 技 术,一 般 是 指 将 密 封 于 柔 性
容器内的食品置于以水或其他液体作为传压介质的 压力 系 统 中,采 用 高 静 水 压 处 理 食 品,以 达 到 杀 菌、 抑酶和改善食品的功能特性等作用。静态超高压能 使蛋白质分子相互聚合成为聚合物,分子质量增大, 有利于与水相互作用,在水中形成 100 ~ 200 nm 的微 粒。试验证明,压力从 0 ~ 600 MPa,蛋白质溶解性先 下降后上升[18]。Wang XianSheng 等[6]发现经过静态 超高压处理 过 的 不 同 品 种 大 豆 分 离 蛋 白,随 着 压 力 的增大,溶解性呈现非线性的变化,并且达到最大溶 解度时所需的压力不同。通过对表面疏水性和表面 巯基的测定 发 现,蛋 白 质 高 级 结 构 在 处 理 过 程 中 不 断变化,蛋白质疏水作用力和共价键( 二硫键) 共同 决定着可溶性蛋白质的高级结构。
我们通过 热 处 理 高 温 变 性 豆 粕,蛋 白 质 的 溶 解 度也得到显著的提高。通过研究发现高温条件下大 豆分离蛋白的高溶解性是由于 7S 和 11S 之间的亚 基通过二硫 键 重 新 结 合,疏 水 作 用 力 使 得 疏 水 性 基 团向新聚合物中间聚集,形成可溶性聚合物,因此加 热在一定条件下可以提高蛋白质的溶解性。 1. 3 微波改性
摘 要 溶解性是蛋白质主要的功能特性之一,更重要的是,溶解性是蛋白质生理功能特性及其他加工 功能特性的前提和基础。通过对蛋白质溶解性的物理、生物酶及化学改性 3 大类改性方法进行了分类论述, 分析了不同改性方法对蛋白质溶解性的影响。其中,物理方法介绍了微波、超声波及热处理等方法; 生物酶方 法介绍了木瓜、碱性及胰蛋白酶等处理方法; 化学方法介绍了不同活性基团的改性方法。分别对各种改性过 程中蛋白质的结构变化和蛋白质溶解性提高的机理进行了初步探讨。通过物理、生物酶和化学等方法等来引 起分子结构的微变化,可使人们获得各种符合预期的性能优良的蛋白产品。
伴随着压力的变化,蛋白质发生聚合,形成分子 质量更大的 聚 合 物,这 些 聚 合 物 将 阻 碍 蛋 白 质 溶 解 的疏水性氨 基 酸 残 基 掩 蔽 在 聚 合 物 中 心,这 些 疏 水 性氨基酸残基相互作用形成了蛋白质非共价键维持 聚合物的稳定性。由于非共价键的键能较低较不稳 定,因 此,当 聚 合 物 初 步 形 成 时,中 心 部 分 半 胱 氨 酸 残基相互作用形成更为稳定的共价键( 二硫键) 。 1. 5 超高压均质改性
均质处理过 程 中,剧 烈 的 处 理 条 件,如 高 压、剪 切力、空穴爆炸力和温度会导致蛋白质特性的变化。 对经过超高压均质改性处理过的蛋白质溶解性提高 的机理,学术界持两种观 点,一 种 是 Sang - Ho Lee 等[19]研究发现经 过 超 高 压 均 质 处 理 的 乳 清 蛋 白,蛋 白质二级结构的 α - 螺旋和 β - 折叠均减少,高级结 构舒展,大量疏水基团暴露并相互之间吸引,形成可 溶性聚合物。而另一种是涂宗财等[20]认为经过超高 压均质处理 的 花 生 蛋 白 质 的 肽 链 被 打 开,溶 解 度 上 升。这是由于凝聚的球状的大豆分离蛋白经处理后 逐渐解缔和 伸 展,蛋 白 质 分 子 解 聚 成 一 些 更 小 颗 粒 亚基单位( 7S 的三聚体解聚变成单链,11S 的亚基分 离) 而且亚基单位进一步有一定程度的伸展,使得球 状蛋白质内 部 的 极 性 基 团 和 疏 水 基 团 暴 露 出 来,蛋 白质分子( 颗粒) 的表面电荷分布加强,围绕着新暴 露的极性基 团 的 结 合 水 增 多,蛋 白 质 的 水 化 作 用 增 强,溶解性也得到了改善[21]。 1. 6 脉冲电场改性
Li Yingqiu 等[22]利用脉冲电场对大豆分离蛋白 处理后,发现调整适当的脉冲强度和时间,大豆分离 蛋白产生极性并且亚基分解、高级结构开始伸展,分
第 26 卷第 8 期
任为聪等 不同改性方法对蛋白质溶解性的影响研究进展
125
子构象变化,导 致 表 面 巯 基 和 表 面 疏 水 基 团 被 埋 藏 于分子内部,增强了蛋白质与水的相互作用,使得蛋 白质溶解性提高。
2 酶法改性蛋白质溶解性
蛋白的酶法改性是指通过蛋白酶部分降解蛋白 质,或增加其 分 子 内 或 分 子 间 交 联 或 连 接 特 殊 功 能 基团,改变 蛋 白 质 的 功 能 性 质。 酶 按 来 源 可 分 为 动 物性蛋白酶( 胰蛋白酶、胃蛋白酶和糜蛋白酶等) 、植 物性蛋白酶( 菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶和无花果蛋白 酶等) 和微生物蛋白酶( Alcalase 碱性蛋白酶、中性蛋 白酶和复合蛋白酶等) 。 2. 1 植物性蛋白酶改性
不同的物理改性方法都不同程度的提高了蛋白 质的溶解性,其 主 要 通 过 极 端 的 物 理 效 应 改 变 蛋 白 质二、三和四级结构,或形成以不同化学键连接的可 溶性聚合物,使蛋白质亲水基团外露,蛋白质溶剂化 能力提高,溶 解 性 及 其 他 相 关 功 能 性 得 以 提 高。 但 具体的反应 机 理 尚 无 统 一 定 论,有 些 仍 存 在 相 反 的 理论假设,因此需要科研人员不断的探索,去找到真 正的答案。 通 过 物 理 改 性 的 蛋 白 质 无 毒 副 作 用,可 大规模生产,但耗能较多。